本申请实施例提供电池单体、电池以及用电装置，电池单体包括：电极组件；外壳，具有容纳腔，用于容纳电极组件；排气机构，设置于外壳，排气机构包括连接件和透气构件，连接件用于连接外壳，透气构件用于在外壳内部的气体压力达到阈值时将气体排出至外壳的外部；电解液，填充于外壳；其中，透气构件的透气率A、电解液的电导率S以及气体容纳空间V满足：20mm2*ms/cm*ml<AS/V<165mm2*ms/cm*ml，气体容纳空间V等于容纳腔的体积减去电解液的体积以及电极组件的体积后的剩余值与电极组件的容量的比值，本申请能够提高电池单体的充电速度，同时能够保证电池单体的使用寿命。证电池单体的使用寿命。证电池单体的使用寿命。
Battery cell, battery and electric device
【技术实现步骤摘要】
电池单体、电池以及用电装置
[0001]本申请涉及电池
，具体而言，涉及一种电池单体、电池以及用电装置。
技术介绍
[0002]电池广泛用于电子设备，例如手机、笔记本电脑、电瓶车、电动汽车、电动飞机、电动轮船、电动玩具汽车、电动玩具轮船、电动玩具飞机和电动工具等等。
[0003]在电池技术的发展中，除了提高电池单体的性能外，如何提高电池的充电速度并平衡电池的寿命也是一个需要考虑且亟待解决的问题。
技术实现思路
[0004]本申请实施例提供一种电池单体、电池以及用电装置，能够提高电池单体的充电速度，同时能够保证电池单体的使用寿命。
[0005]第一方面，本申请实施例提供一种电池单体，包括：电极组件；外壳，具有容纳腔，用于容纳电极组件；排气机构，设置于外壳，排气机构包括连接件和透气构件，连接件用于连接外壳，透气构件用于在外壳内部的气体压力达到阈值时将气体排出至外壳的外部；电解液，填充于外壳；其中，透气构件的透气率A、电解液的电导率S以及气体容纳空间V满足：20mm2*ms/cm*ml<AS/V<165mm2*ms/cm*ml，气体容纳空间V等于容纳腔的体积减去电解液的体积以及电极组件的体积后的剩余值与电极组件的容量的比值。
[0006]上述技术方案中，本申请实施例提供的电池单体，包括外壳、排气机构以及电解液，通过设置排气机构，使得外壳内部的的气体压力达到阈值时将气体排出至外壳的外部，并且，限定透气构件的透气率A、电解液的电导率S以及气体容纳空间V满足： 20mm2*ms/cm*ml<AS/V<165mm2*ms/cm*ml，气体容纳空间V等于容纳腔的体积减去电解液的体积以及电极组件的体积后的剩余值与电极组件的容量的比值，相对于已有的电池单体，提高了电解液的电导率，可实现离子的快速迁移，提升整个电芯的充电能力，并且能够平衡快充过程中所产生气体能够及时的从排气机构的透气构件中排出，提高安全性能。
[0007]在一些实施例中，透气构件的透气率A、电解液的电导率S以及气体容纳空间V满足：30mm2*ms/cm*ml<AS/V<90mm2*ms/cm*ml。
[0008]通过使得透气构件的透气率A、电解液的电导率S以及气体容纳空间 V满足：30mm2*ms/cm*ml<AS/V<90mm2*ms/cm*ml，能够进一步平衡透气构件的透气率A、电解液的电导率S以及气体容纳空间V三者之间的关系，即能够保证有高的充电能力，同时能够尽量延长电池单体的使用寿命。
[0009]在一些实施例中，透气构件的透气率A大于或者等于0.15mm2/Ah且小于或者等于1.5mm2/Ah。
[0010]若透气构件的透气率A过小，如小于0.15mm2/Ah，则存在透气构件透气能力不够，则电池单体内部产生的气体将无法及时的排出，而若透气构件的透气率过大，如大于1.5mm2/Ah，透气构件所受应力增大，透气构件易被气体冲破导致失效，使得电池单体寿命
衰减增快。本申请实施例提供的电池单体，通过使得透气构件的透气率A大于或者等于0.15mm2/Ah 且小于或者等于1.5mm2/Ah，既能够保证透气构件的透气能力，同时能够避免透气构件因所承受的应力过大导致被冲破等风险。
[0011]在一些实施例中，透气构件的透气率A大于或者等于0.45mm2/Ah且小于或者等于0.9mm2/Ah。
[0012]通过上述设置能够使得透气构件的透气面积适中，更好的保证透气能力，还能够降低透气构件因所承受的应力过大导致被冲破等风险。
[0013]在一些实施例中，电解液的电导率S大于或者等于8.5ms/cm且小于或者等于11ms/cm。
[0014]电解液的电导率S越大，如大于11ms/cm，则电解液的电导率与气体容纳空间的比值越大，达到电池单体设计的极限值，超高电导率会带来副反应增多及成本提高等。而若电解液的电导率S越小，则电解液的电导率与气体容纳空间的比值越小，如小于8.5ms/cm时，存在不能够电池单体高充电能力和高能量密度的风险。因此，本申请实施例提供的电池单体，电解液的电导率S通过选用上述范围，能够提升电池单体的充电能力，并且能够降低电池单体副反应增多及成本提高的概率。
[0015]在一些实施例中，电解液的电导率S大于或者等于9ms/cm且小于或者等于10ms/cm。
[0016]通过上述设置，选用高导快充电解液，进一步提升电池单体的充电能力，平衡副反应跟成本。
[0017]在一些实施例中，气体容纳空间V大于或者等于0.1ml/Ah且小于或者等于0.4ml/Ah。
[0018]气体容纳空间V越小，如小于0.1ml/Ah，则电解液的电导率与气体容纳空间的比值越大，达到电池单体设计的极限值，超高电导率会带来副反应增多及成本提高等。而若气体容纳空间V越大，如大于0.4ml/Ah，则电解液的电导率与气体容纳空间的比值越小，存在不能够电池单体高充电能力和高能量密度的风险。本申请实施例提供的电池单体，通过将气体容纳空间V选用为上述范围，既能够保证高充电能力，并降低电池单体的副反应增多及成本提高的风险。
[0019]在一些实施例中，气体容纳空间V大于或者等于0.2ml/Ah且小于或者等于0.35ml/Ah。
[0020]通过上述设置，能够进一步降低电池单体的副反应增多及成本提高的风险，并且保证充电能力。
[0021]在一些实施例中，电解液的电导率S以及气体容纳空间V还满足： 20ms/ml<S/V<110ms/ml。
[0022]使得通过使得电解液的电导率S以及气体容纳空间V的比值适中，不仅能够满足高充电能力，同时能够降低副反应发生的概率。
[0023]在一些实施例中，连接件设有多个第一通孔，相邻两个第一通孔之间形成有连接部，透气构件覆盖多个第一通孔，连接部用于与透气构件相附接，以限制透气构件变形，透气构件用于在电池单体内部的气体压力达到阈值时将气体经多个第一通孔排出至外壳的外部。
[0024]通过上述设置，连接件设有多个第一通孔，透气构件覆盖多个第一通孔。在电池单体内部的气体压力达到阈值时，气体经透气构件以及多个第一通孔排出至电池单体的外部，以达到排出电池单体内部的气体的目的。由于连接件包括形成于相邻的两个第一通孔之间的连接部，可以通过连接部与透气构件相附接，当电池单体内部的气体在通过透气构件向电池单体外部排放过程中作用于透气构件时，可以通过连接部向透气构件提供与电池单体内部压力相反的作用力，减小透气构件的形变，提高排气机构整体耐内压的能力，进而提高电池单体的安全性。
[0025]在一些实施例中，透气构件设置于连接件面向电极组件的一侧，连接部用于在透气构件向电池单体的外部发生变形时向透气构件提供支撑力。
[0026]透气构件设于连接件面向电池单体内部的一侧，在排气过程中，连本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种电池单体，其特征在于，包括：电极组件；外壳，具有容纳腔，用于容纳所述电极组件；排气机构，设置于所述外壳，所述排气机构包括连接件和透气构件，所述连接件用于连接所述外壳，所述透气构件用于在所述外壳内部的气体压力达到阈值时将所述气体排出至所述外壳的外部；电解液，填充于所述外壳；其中，所述透气构件的透气率A、所述电解液的电导率S以及气体容纳空间V满足：20mm2*ms/cm*ml<AS/V<165mm2*ms/cm*ml，所述气体容纳空间V等于所述容纳腔的体积减去所述电解液的体积以及所述电极组件的体积后的剩余值与所述电极组件的容量的比值。2.根据权利要求1所述的电池单体，其中，所述透气构件的透气率A、所述电解液的电导率S以及所述气体容纳空间V满足：30mm2*ms/cm*ml<AS/V<90mm2*ms/cm*ml。3.根据权利要求1所述的电池单体，其中，所述透气构件的透气率A大于或者等于0.15mm2/Ah且小于或者等于1.5mm2/Ah。4.根据权利要求3所述的电池单体，其中，所述透气构件的透气率A大于或者等于0.45mm2/Ah且小于或者等于0.9mm2/Ah。5.根据权利要求1至4任意一项所述的电池单体，其中，所述电解液的电导率S大于或者等于8.5ms/cm且小于或者等于11ms/cm。6.根据权利要求5所述的电池单体，其中，所述电解液的电导率S大于或者等于9ms/cm且小于或者等于10ms/cm。7.根据权利要求1至4任意一项所述的电池单体，其中，所述气体容纳空间V大于或者等于0.1ml/Ah且小于或者等于0.4ml/Ah。8.根据权利要求7所述的电池单体，其中，所述气体容纳空间V大于或者等于0.2ml/Ah且小于或者等于0.35ml/Ah。9.根据权利要求1至4任意一项所述的电池单体，其中，所述电解液的电导率S以及气体容纳空间V还满足：20ms/ml<S/V<110ms/ml。10.根据权利要求1至4任意一项所述的电池单体，其中，所述连接件设有多个第一通孔，...
【专利技术属性】
技术研发人员：游兴艳，蒙万秋，武宝珍，吴益扬，王育文，廖婵，叶永煌，
申请(专利权)人：宁德时代新能源科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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